蘇教版高一化學《鐵銅的獲取及應(yīng)用》2

第二單元鐵、銅的獲取及應(yīng)用

從礦物到基礎(chǔ)材料專題三一、從自然界獲取鐵和銅這些東西有哪些相似的物理性質(zhì)？中國古代何時能夠制造出精美的青銅器?何時會冶鐵煉鋼?

商朝，就能夠制造出精美的青銅器，春秋戰(zhàn)國時期就會冶鐵煉鋼。你知道嗎河北平山出土三犧鼎

河北省文物研究所藏錯銀牛燈

（東漢早期）

高46cm長36.4cm

1980年江西贛江出土

南京博物院藏成王方鼎（西周早期）高28.5cm口徑18.1cm

美國納爾遜美術(shù)館藏刖人守門方鼎（西周中期）高17.7cm口徑9.2cm寬11.9cm

1976年12月陜西扶風莊白村周窖藏出土，周原博物館藏交流與討論1、根據(jù)金屬活動性順序，鐵屬于

金屬、銅屬于

金屬（填活潑、比較活潑、不太活潑、極不活潑）。2、自然界中，鐵和銅主要以

(填“游離態(tài)”或“化合態(tài)”)形式存在，也有少量的鐵、銅單質(zhì)存在，其中鐵單質(zhì)主要只存在于

中。3、含有鐵的礦石主要有哪些？含有銅的礦石主要哪些？比較活潑不太活潑化合態(tài)隕鐵(天石)

常見的鐵礦石磁鐵礦(Fe3O4)赤鐵礦(Fe2O3)褐鐵礦(Fe2O3·nH2O)黃鐵礦(FeS2

)隕鐵常見的銅礦石毛赤銅礦(Cu2O

)黃銅礦(CuFeS2

)孔雀石(Cu2(OH)2CO3

)藍銅礦(Cu2(CO3)2(OH)2

)交流與討論

1、如何將鐵、銅從“化合態(tài)”轉(zhuǎn)化為“游離態(tài)”？根據(jù)已學過的知識，你能寫出多少種上述轉(zhuǎn)化的化學方程式。生成鐵的反應(yīng)生成銅的反應(yīng)交流與討論

2、上述反應(yīng)中，在實驗室或在工業(yè)上實際應(yīng)用的有哪幾種？

原理（方程式）：

原料：實驗室如何制取少量的鐵粉裝置與儀器：操作步驟與注意事項：3H2+Fe2O3

2Fe+3H2O

或:3CO+Fe2O3

2Fe+3CO2

H2（或CO）、氧化鐵

CO澄清石灰水氣囊Fe2O3原理（方程式）：原料：設(shè)備：工業(yè)上是如何冶煉生鐵的?

Fe2O3+3CO2Fe+3CO2

鐵礦石、焦炭、石灰石和空氣煉鐵高爐在高溫下，用還原劑(主要是CO)把鐵從鐵礦石里還原出來高爐結(jié)構(gòu)圖高爐煉鐵

閱讀課本P73歸納：工業(yè)煉銅的主要方法：銅的冶煉：1.高溫冶煉黃銅礦：2.濕法冶銅：3.生物煉銅：酸銅礦銅鹽溶液銅鐵（99.95%~99.98%）（99.5%~99.7%）黃銅礦粗銅精銅電解高溫高溫冶煉黃銅礦→電解精煉銅的冶煉：交流與練習寫出已經(jīng)學過的，在產(chǎn)物中含有金屬單質(zhì)（如Na、Mg、Al、Hg等

）的化學方程式MgCl2Mg+Cl2↑2Al2O34Al+3O2

↑2HgO2Hg+O2↑CaCl2Ca+Cl2↑2NaCl2Na+Cl2↑

TiCl4+4NaTi+4NaCl等2AgI2Ag+I2金屬冶煉的一般方法

歸納與總結(jié)1、熱分解法：2HgO2Hg+O2↑

2Ag2O4Ag+O2↑2、熱還原法：

（使用H2

、C、CO或“用活潑金屬”還原）CuO+H2Cu+H2OCuO+COCu+CO22CuO+C2Cu+CO2↑

2Al+Fe2O32Fe+Al2O33、電解方法:2Al2O34Al+3O2↑MgCl2Mg+Cl2↑4、濕法冶金：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu5、生物冶金：含硫的銅礦→硫酸銅→煉銅KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）CuHgAg電解法熱還原法熱分解法不同金屬一般冶煉方法的選擇KCaNaMgAl

ZnFeSnPb（H）Cu

HgAg3．高溫下可用于還原氧化鐵的化合物是()A.焦炭B.氫氣C.二氧化碳D.一氧化碳當堂練習１．在化學反應(yīng)：Fe3O4＋3H23Fe＋4H2O中，F(xiàn)e3O4作

A

還原劑B

氧化劑C

催化劑D

溶劑B2．在化學反應(yīng)：2Ag2O4Ag+O2↑中，Ag2O作

A

還原劑B

氧化劑 C

催化劑D

溶劑BD5．在含有Cu(NO3)2

、Mg(NO3)2

和AgNO3的溶液中加入適量鋅粉，首先置換出的是（）

A.MgB.CuC.AgD.H24．西漢時期發(fā)現(xiàn)、宋朝初期應(yīng)用于生產(chǎn)的濕法冶金術(shù)的反應(yīng)原理是（）A．CuO+H2Cu+H2OB．CuO+COCu+CO2

C．Fe+CuSO4=FeSO4+CuD．2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2當堂練習CC6．冶煉金屬一般有下列四種方法：①焦炭法；②水煤氣法（H2

或CO）；③活潑金屬置換法；④電解法。四種方法均有應(yīng)用。古代有：Ⅰ火燒孔雀石煉銅；Ⅱ濕法冶金術(shù)煉銅；現(xiàn)代有：Ⅲ鋁熱法煉鉻；Ⅳ從光鹵石（KCl·MgCl2·6H2O）中煉鎂。下列對它們的冶煉方法的分析中，不正確的是（）A．Ⅰ用①B．Ⅱ用②C．Ⅲ用③D．Ⅳ用④當堂練習B7．Fe是地殼中含量很豐富的元素，也是生物體所必需的元素。自然界中鐵礦石主要有赤鐵礦和磁鐵礦，金屬鐵是在高爐中冶煉的，高爐煉鐵除了加入鐵礦石外，還需加入焦炭和石灰石。請?zhí)羁眨孩賹懗龃盆F礦主要成分的化學式：

。②寫出赤鐵礦被還原成鐵的化學方程式：

。③寫出焦炭在高爐中參與反應(yīng)的兩個化學方程式：

。④寫出CaCO3所參與反應(yīng)的兩個化學方程式：

。當堂練習Fe3O4

Fe2O3+3CO2Fe+3CO2

C+O2CO2CO2+C2CO

CaCO3CaO+CO2↑CaO+SiO2CaSiO3

8．除去下列物質(zhì)中混有的少量雜質(zhì)應(yīng)用怎樣化學方法，寫出有關(guān)反應(yīng)的離子方程式。（1）銅粉中混有鐵粉:

、

。（2）鐵粉中混有鋁粉:

、

。（3）FeCl3溶液中混有FeCl2:

、

。（4）FeCl2溶液中混有CuCl2

、

。當堂練習加入過量鹽酸Fe＋2H＋＝Fe2＋＋H2↑

加入過量NaOH2Al＋2OH－＋2H2O＝2AlO2－＋3H2↑

通入Cl22Fe2＋＋Cl2＝2Fe3＋＋2Cl－

加入過量FeCu2＋＋Fe＝Fe2＋＋Cu

這節(jié)課，你學到了什么？作業(yè)：完成B組習題第二單元鐵、銅的獲取及應(yīng)用

從礦物到基礎(chǔ)材料專題三二、鐵、銅及其化合物的應(yīng)用銀白色的純鐵紫紅色固體鐵銅建材;炊具;鑄件;具有特性的鐵合金;制磁鐵等。廣泛用于電氣工業(yè)；制銅合金；各種儀表的零件3.具有良好的延展性。2.是電和熱的良導體（僅次于銀）；1.純銅呈紫紅色;4.具有良好的延展性。3.是電和熱的良導體;2.能被磁體吸引;1.銀白色,有金屬光澤;1、鐵、銅的物理性質(zhì)金屬應(yīng)用物理性質(zhì)鐵和銅的密度較大，熔沸點較高。1.鐵與鹽酸反應(yīng)

;

2.鐵在氯氣中燃燒

;3.鐵與硫酸銅溶液反應(yīng)

;4.銅與硝酸銀溶液反應(yīng)

;

5.

、

;6.

、

.

請你寫出下列反應(yīng)的化學方程式，若是氧化還原反應(yīng)指出氧化劑、還原劑。若能寫成離子方程式的改寫成離子方程式（你還知道有鐵、銅參加的其他反應(yīng)嗎？）

交流與討論比一比!!正確!快!多!2、鐵的化學性質(zhì)（1）與非金屬的反應(yīng)鐵做還原劑+3+2已知：氧化性Cl2>S，試分析單質(zhì)鐵分別與不同的氧化劑反應(yīng)得到的產(chǎn)物的規(guī)律。3Fe+2O2==Fe3O4點燃2Fe+3Cl2==2FeCl3點燃Fe+S==FeS△Fe＋強氧化劑Fe3+規(guī)律小結(jié)：Fe＋較弱的氧化劑Fe2+與H+、Cu2+、Ag+等反應(yīng)；與S、I2等反應(yīng)；電化學反應(yīng)等與Cl2、Br2、O2、H2O2、濃H2SO4、濃HNO3、稀HNO3等反應(yīng)②與氧化性酸反應(yīng)

（如濃硫酸、濃硝酸、稀硝酸）FeFe3+鐵遇到冷的濃硫酸或冷的濃硝酸發(fā)生鈍化現(xiàn)象。加熱時反應(yīng)繼續(xù)進行，反應(yīng)不會產(chǎn)生氫氣。（2）鐵與酸的反應(yīng)①與非氧化性酸反應(yīng)

（如鹽酸、稀硫酸等）Fe＋2H+==Fe2+＋H2↑（3）與某些鹽溶液反應(yīng)鐵可以將活潑性排在其后面的金屬從其鹽溶液中置換出來。Fe＋Cu2+==Fe2+＋Cu鐵還可以與Fe3＋反應(yīng)思考：鐵有哪些氫氧化物，如何制備鐵的氫氧化物？方案一：能否通過鐵和水反應(yīng)制得？方案二：能否通過鐵的氧化物和水反應(yīng)得到？方案三：用可溶性鐵鹽、亞鐵鹽與堿溶液反應(yīng)？兩只試管分別加入少量FeCl3和FeSO4溶液，然后滴入NaOH溶液。觀察并描述發(fā)生的現(xiàn)象。3、鐵的氫氧化物氫氧化鐵的制備兩只試管分別加入少量FeCl3和FeSO4溶液，然后滴入NaOH溶液。觀察并描述發(fā)生的現(xiàn)象。3、鐵的氫氧化物氫氧化亞鐵的制備注意：滴加NaOH溶液時，滴管須伸入到FeSO4溶液的液面下兩只試管分別加入少量FeCl3和FeSO4溶液，然后滴入NaOH溶液。觀察并描述發(fā)生的現(xiàn)象。FeCl3溶液FeSO4溶液加NaOH溶液離子方程式生成紅褐色沉淀白色-灰綠色-紅褐色沉淀Fe2++2OH－=Fe(OH)2↓Fe3++3OH－=Fe(OH)3↓3、鐵的氫氧化物試管1：Fe(OH)3紅褐色試管2：Fe(OH)2轉(zhuǎn)變?yōu)镕e(OH)3的過程FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2↓+Na2SO44Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3→→白色沉淀灰綠色紅褐色

直接觀色與KSCN溶液顯色反應(yīng)檢驗方法

淺綠色黃色

血紅色不顯紅色與NaOH溶液

反應(yīng)白色沉淀迅速變灰綠色最后呈紅褐色立即產(chǎn)生紅褐色沉淀Fe2+Fe3+4、Fe3+

和Fe2+

的檢驗Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3（血紅色）4、Fe3+

和Fe2+

的轉(zhuǎn)化活動與探究轉(zhuǎn)化類型實驗方案現(xiàn)象Fe2+→Fe3+2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-2e-結(jié)論KSCNFe2+Cl2水(二)一、無明顯變化二、加入KSCN溶液后溶液呈血紅色Fe2+

Fe3+Cl2KSCNFe2+(一)4、Fe3+

和Fe2+

的轉(zhuǎn)化活動與探究轉(zhuǎn)化類型實驗方案現(xiàn)象Fe3+→Fe2+2Fe3++Fe=3Fe2+2e-Fe3+

Fe2+Fe結(jié)論(一)Fe3+KSCNKSCN(二)Fe3+Fe（一）溶液變成血紅色（二）加鐵粉后溶液血紅色褪去4、Fe3+

和Fe2+

的轉(zhuǎn)化活動與探究轉(zhuǎn)化類型實驗方案現(xiàn)象Fe3+→Fe2+用筆蘸取少量30%的

FeCl3溶液，在銅片上

畫一個“十”字，放

置片刻后，用少量水

將銅片上的溶液沖洗

到小燒杯中。銅片上有被腐

蝕的痕跡，

燒杯中的溶液

呈藍色。Fe3+

Fe2+Cu結(jié)論2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+2e-應(yīng)用制作印刷電路板FeCl3的應(yīng)用：制作印刷電路板制作過程：

先在塑料板上鍍上一層銅，然后在設(shè)計好的銅線路上涂上一層石蠟，把板浸到氯化鐵溶液中，沒有在線路上的銅即沒有被石蠟覆蓋住的銅就被反應(yīng)掉。

Fe3+

還原劑：金屬單質(zhì)，如鐵、銅、S2-、I-等氧化劑還原劑

Fe2+和Fe3+的相互轉(zhuǎn)化Fe2+氧化劑：Cl2、H2O2、O2、HNO3、濃H2SO4、

KMnO4、

KClO3等除去下列物質(zhì)中混有的少量雜質(zhì)應(yīng)用怎樣的化學方法，寫出有關(guān)反應(yīng)的離子方程式。（1）銅粉中混有鐵粉:

、

。（2）鐵粉中混有鋁粉:

、

。（3）FeCl3溶液中混有FeCl2:

、

。（4）FeCl2溶液中混有CuCl2

、

。

Fe＋2H＋＝Fe2＋＋H2↑

加入過量NaOH2Fe2＋＋Cl2＝2Fe3＋＋2Cl－

Cu2＋＋Fe＝Fe2＋＋Cu

加入過量鹽酸2Al＋2OH－＋2H2O＝2AlO2－＋3H2↑

通入Cl2加入過量Fe練一練練習1、下列4種鐵的化合物溶于稀鹽酸后，滴加KSCN溶液沒有顏色變化，再加氯水呈紅色的是（

）A.FeOB.Fe2O3C.FeCl3D.FeSO42、為了防止試劑變質(zhì)，配制FeSO4溶液時，除了在試劑瓶中加入少量H2SO4外，還要加入（）A.加入CuB.通入Cl2C.加入Fe粉D.加入KSCNA、DC3．只用一種試劑就